Das sagen Experten
Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels - aber seine Produktion hat noch viel zu tun.
Die Industrie muss neue Technologien in unsere Energiesysteme und Volkswirtschaften integrieren, um eine kohlenstofffreie Zukunft zu erreichen.
Dieser Artikel ist Teil von Changemakers 'Playbook , einer Reihe, die sich mit Innovationen in verschiedenen Branchen befasst.
Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle bei der Dekarbonisierung. Wie können wir das erreichen?
Der Wettlauf um den Nullpunkt ist eröffnet und die Teilnahme ist nicht mehr optional, was bedeutet, dass wir keine andere Wahl haben, als neue Technologien zu erforschen und sie in unsere Energiesysteme und Volkswirtschaften zu integrieren.
"Die Dekarbonisierung ist ein No-Return-Weg", sagt Bert van der Toorn, Geschäftsführer von ING im Energiesektor. "Die Debatte ist also nicht so sehr, ob wir dekarbonisieren wollen oder nicht - die Frage und Sorge ist die Geschwindigkeit, mit der wir alle handeln. Je länger wir warten, desto höher sind die endgültigen Kosten und vor allem diejenigen, die den Weg ebnen können sich einen dauerhaften Wettbewerbsvorteil sichern, da sie auf der Lernkurve die Nase vorn haben. "
Aufgrund seiner Eigenschaften kann Wasserstoff zu einer sauberen Energiequelle für langfristige Energiespeicherung, industrielle Heizung, Düngemittel, Chemikalien, Stahlherstellung und Transport werden, fügt van der Toorn hinzu. "Viele erwarten, dass dies für die Erreichung der globalen Emissionsminderungsziele von entscheidender Bedeutung ist", sagt er. "Es löst Herausforderungen, bei denen Elektrifizierung oder mehr kohlenstoffarme Alternativen keine praktikable oder praktikable Option sind."
Ziel sei es, sauberen Wasserstoff und damit eine schnellere Dekarbonisierung zu ermöglichen. "Wir sind immer noch agnostisch darüber, wie dies erreicht wird, solange ein Business Case erstellt werden kann, ähnlich wie Wind- und Solarprojekte gestartet wurden", fügt er hinzu.
Die unmittelbarste Anwendung besteht darin, grauen Wasserstoff (hergestellt aus Erdgas) durch sauberen Wasserstoff, blauen Wasserstoff (grauer Wasserstoff mit Kohlenstoffabscheidung, -speicherung und -wiederverwendung zur Reduzierung der CO2-Emissionen) oder grünen Wasserstoff (erzeugt ohne Emissionen aus erneuerbarem Strom) zu ersetzen ).
"Die meisten Szenarien sehen nicht vor, dass grüner Wasserstoff vor 2030 in Europa eine bedeutende Rolle spielt", sagt van der Toorn. "Das liegt daran, dass erstens rund 70% der Wasserstoffkosten in direktem Zusammenhang mit Strom stehen, daher bestimmt der Strompreis auch den Preis für grünen Wasserstoff. Zweitens bleiben die Herausforderung und die Kosten für den Transport von Wasserstoff hoch. Und schließlich Wasserstoff muss hauptsächlich mit erneuerbarem Strom erzeugt werden. Andernfalls würde die CO2-Produktion erheblich gesteigert. Wasserstoff, der mit Strom aus der Erdgasverbrennung erzeugt wird, erzeugt 18,5 Kilogramm CO2 pro Kilogramm H2, verglichen mit 8,5 Kilogramm CO2 pro Kilogramm H2, das aus natürlichem Strom erzeugt wird Gas direkt vor jeder Kohlenstoffabscheidung. "
Er fügt hinzu, dass es wahrscheinlich mindestens 10 Jahre dauern wird, bis sich grüner Wasserstoff wirklich festgesetzt hat, aber wie bei Mobiltelefonen kann es schnell zu Störungen kommen.
Bis zum Ende des Jahrzehnts könnte sauberer Wasserstoff eine wichtige Rolle in der Wertschöpfungskette von Industrien auf der ganzen Welt spielen.
Was muss zuerst passieren?
Richtlinienunterstützung eingehend
Die Einführung von Wasserstoff hängt von politischer Unterstützung und Subventionen ab, sagt van der Toorn. "Wir brauchen es nicht wirtschaftlich, um loszulegen", sagt er. "Wir brauchen nur verlässliche Rahmenbedingungen, um vorhanden zu sein. In dieser Hinsicht müssen die Regierungen schnell handeln."
Ein Beispiel hierfür ist das Wiederauffüllungspaket der EU in Höhe von 750 Mio. EUR, das sich in seinem Green Deal dazu verpflichtet, "eine saubere Wasserstoffwirtschaft in Europa anzukurbeln". Im Juni 2020 stellte Deutschland im Rahmen seines Konjunkturpakets zur Erholung von COVID-19 9 Mrd. EUR für die Entwicklung von grünem Wasserstoff bereit, um die Abhängigkeit von Kohle zu verringern .
"Wir können die Lehren aus anderen Branchen einfließen lassen, die sich dank unterstützender öffentlicher Unterstützung und regulatorischer Rahmenbedingungen entwickelt haben - beispielsweise erneuerbarer Energien", sagt Wafaa Ermilate, Leiter Infrastruktur und Energie bei ING Iberia. "Ein klarer Abwärtspfad in Bezug auf die Kosten muss erreichbar sein, um den Steuerzahlern das beste Preis-Leistungs-Verhältnis und die allgemeine Erschwinglichkeit zu gewährleisten."
Die Wasserstofftechnologie kann dort eingeführt werden, wo sie am dringendsten benötigt wird - und wo sie am besten geeignet ist. Ermilate sagt, dass es im sonnigen Mittelmeerraum und in Ländern wie Chile, die kostengünstigen erneuerbaren Strom haben, ein besonderes Potenzial für grünen Wasserstoff gibt. Blauer Wasserstoff ist möglicherweise in anderen Bereichen praktischer, in denen noch kein hoher Anteil erneuerbarer Energien in ihrem Strommix erreicht wurde. International könnten kleine Wasserstoffanlagen zur Versorgung ländlicher und netzferner Gebiete eingesetzt werden.
Zum Beispiel hat das japanische Konglomerat Marubeni in Südaustralien einen von der Regierung unterstützten Pilotprojekt für grünen Wasserstoff, der von den kostengünstigen erneuerbaren Energien der Region profitiert. Das Projekt umfasst die Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse, um Brennstoff für Nebendienstleistungen für das Netz bereitzustellen oder um ihn in eine geeignete Form für den Transport umzuwandeln.
"Wir sind zuversichtlich, dass die gesamte Wertschöpfungskette wirtschaftlich rentabel wird und einen endgültigen Weg in eine Zukunft ohne Kohlenstoff darstellt", sagt Moroo Shino, CEO von Marubeni Asian Power.
Aber Shino ist vorsichtig: "Es muss noch viel Arbeit geleistet werden, um diese Technologie finanziell tragfähig und global skalierbar zu machen."
Projekt Wasserstoff
Und ein Teil dieser Arbeit erfordert Investitionen des Privatsektors, und tatsächlich wächst das Interesse privater Finanzinstitute an der globalen Wasserstoffindustrie in Höhe von 117,5 Milliarden US-Dollar.
Die Projektfinanzierung für grünen Wasserstoff ist derzeit wirtschaftlich am sinnvollsten, wenn sie grauen Wasserstoff ersetzen kann, der bereits in industriellen Prozessen verwendet wird. Dies bedeutet, dass bereits ein Wasserstoffabnehmer vorhanden ist und vertraglich vereinbarte zukünftige Cashflows zur Strukturierung einer bankfähigen Finanzierung verwendet werden können Struktur.
"Die Düngemittelindustrie und Raffinerien verwenden heute grauen Wasserstoff und müssen ihre Aktivitäten begrünen", sagt Ermilate. "Wir sehen sie also als die ersten Anwender."
Viele Projekte schreiten bereits europaweit voran. In den letzten zwei Jahren haben Shell und Iberdrola Entwicklungen für grünen Wasserstoff in Deutschland bzw. Spanien angekündigt, die in bestehende Industrieanlagen einfließen werden. Der Rohwasserstoff-Raffineriekomplex von Shell in Nordrhein-Westfalen soll 2021 in Betrieb gehen und voraussichtlich jährlich rund 1.300 Tonnen Rohwasserstoff produzieren .
Die Kosten überwinden
Die Kosten sind jedoch immer noch eine große Hürde. Die Wasserstofferzeugung ist ein energieintensiver Prozess, der viel kostengünstigen Strom benötigt - und vorzugsweise aus erneuerbaren Quellen. Grüner Wasserstoff kostet zwischen 3,50 und 5 USD pro Kilogramm, gegenüber 1,50 USD pro Kilogramm für grauen Wasserstoff und zwischen 1,50 und 3,50 USD pro Kilogramm für blauen Wasserstoff .
Komprimierter Wasserstoff hat eine deutlich höhere Energiedichte als Lithiumbatterien, benötigt jedoch mehr Strom, um ihn zu erzeugen, als er speichern kann. Die Entwicklung der Technologie für Produktion, Lagerung und Transport wird kapitalintensiv sein - zu einer Zeit, in der die Welt versucht, sich von einer tiefen Rezession zu erholen.
Ermilate glaubt jedoch, dass es Grund zum Optimismus gibt. "Mit der Skalierung besteht eine große Chance für die Wertschöpfungskette, sich zu entwickeln und die Massenproduktion zur Norm zu machen", sagt sie. "Die jüngsten Beispiele für Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen haben einen erfolgreichen Präzedenzfall geschaffen, der hoffentlich im Wasserstoffraum nachgebildet werden kann."
Die Preise für Elektrolyse tendieren bereits nach unten, da sich die Technologie verbessert und weiter verbreitet, was zu Skaleneffekten bei der Herstellung führt.
"Die Pandemie hätte das Bestreben, Netto-Null zu erreichen, stören können, aber sie hat es stattdessen angeheizt - und in den letzten Monaten hat sich eine beispiellose Dynamik aufgebaut", sagt Ermilate. "Die Dekarbonisierung ist ein gemeinsames Ziel, daher sollten die globale Zusammenarbeit und ein anhaltendes Tempo auf politischer Seite hoffentlich dafür sorgen, dass all diese Hindernisse nacheinander angegangen werden."
https://www.businessinsider.com/sc/...ate-change-2021-3?r=DE&IR=T |
Thread abonnieren
